先進(jìn)封裝調(diào)研紀(jì)要

事件：財(cái)聯(lián)社11月21日電，拜登政府美東時(shí)間周一宣布將投入大約30億美元的資金，專門用于資助美國的芯片封裝行業(yè)。The CHIPS and Science Act，即《芯片和科學(xué)法案》建立了國家先進(jìn)封裝制造計(jì)劃愿景（NAPMP）。11月20日，NAPMP宣布將投資30億美元用于先進(jìn)封裝，其資金來自《法案》專門用于研發(fā)的110億美金（其他390億美金用于激勵(lì)計(jì)劃），并預(yù)計(jì)于2024年初宣布第一個(gè)投資機(jī)會(huì)（針對材料和基板）。

1、這是美國《芯片與科學(xué)法案》的首項(xiàng)研發(fā)投資項(xiàng)目，這項(xiàng)投資計(jì)劃的官方名稱為“國家先進(jìn)封裝制造計(jì)劃”，其資金來自《芯片法案》中專門用于研發(fā)的110億美元資金，與價(jià)值1000億美元的芯片制造業(yè)激勵(lì)資金池是分開的。當(dāng)前AI快速發(fā)展對數(shù)據(jù)處理提出了更高的要求，先進(jìn)封裝工藝越來越被視為實(shí)現(xiàn)芯片更高性能的途徑，在超越摩爾時(shí)代至關(guān)重要，美國加碼先進(jìn)封裝，表明其已經(jīng)成為技術(shù)競爭新的戰(zhàn)場。

2、相比于晶圓制造，中國大陸封測環(huán)節(jié)較為成熟，占據(jù)全球封測接近40%的份額，但中國大陸先進(jìn)封裝的滲透率較低，2022年僅為14%，低于全球45%的滲透率。在制程工藝受到外部制裁的背景下，先進(jìn)封裝成為緩解制程瓶頸重要手段，梳理國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局，2023年H陸續(xù)公布了30條以上芯片封裝相關(guān)發(fā)明專利，成為國內(nèi)先進(jìn)封裝產(chǎn)業(yè)重要的推動(dòng)者，看好國內(nèi)先進(jìn)封裝產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。

3、相比傳統(tǒng)封裝，倒裝芯片（FC）、晶圓級封裝（WLP）、系統(tǒng)級封裝（SiP）、2.5D封裝、3D封裝等先進(jìn)封裝大量使用RDL（再布線）、Bump（凸塊）、TSV（硅通孔）、Wafer（晶圓）等基礎(chǔ)工藝技術(shù)，將會(huì)推動(dòng)相關(guān)封裝設(shè)備量價(jià)齊升，諸如減薄、鍵合等設(shè)備需求有望大幅提升。

Q：先進(jìn)封裝的本質(zhì)是什么？提高帶寬的途徑有哪些？

A：先進(jìn)封裝的本質(zhì)是提高帶寬和提升算力。通過提高數(shù)量和提高傳輸速率來實(shí)現(xiàn)。主要有兩個(gè)途徑：提高IO的數(shù)量和提高傳輸速率。

Q：什么是3D封裝？3D封裝的先進(jìn)性體現(xiàn)在哪些方面？

A：3D封裝是一種集成度更高的封裝形式，通過將不同尺寸和功能的芯片進(jìn)行抑制整合提高封裝密度和電荷間距尺寸。先進(jìn)性體現(xiàn)在集成度的提升，即在凸點(diǎn)間距或尺寸方面的微縮。

Q：臺(tái)積電的先進(jìn)封裝技術(shù)平臺(tái)是什么？臺(tái)積電的3D Fabric 分為哪些產(chǎn)品？

A：3D Fabric。未來將持續(xù)加大資本開支來擴(kuò)充產(chǎn)能。前端的 SOIC 和后端的InFO 和CoWoS兩大類。SOIC是一種純3D 的堆疊技術(shù)，通過建合的方式將芯片和晶圓或晶圓進(jìn)行直接互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)更高密度的垂直堆疊。

Q：SOIC的互聯(lián)密度有何特點(diǎn)？

A：比后端的 InFO和 CoWoS 更高，因此能夠?qū)崿F(xiàn)更高的封裝密度和電荷間距尺寸。

Q：SOIC的堆疊形式有哪些？

A：wafer on wafer 和 chip on wafer 兩種形式。目前比較成熟的技術(shù)是 wafer on weber。但隨著產(chǎn)品的高速迭代，chip on wafer 將成為一個(gè)更廣泛的應(yīng)用范圍。

Q：CoWoS 封裝形式分為哪些？

A：CoWoS-S，CoWoS-R和 CoWoS-L三種，CoWoS-S 用于移動(dòng)端，CoWoS-R可以實(shí)現(xiàn)更小的封裝尺寸，CoWoS-L可以實(shí)現(xiàn)更高的設(shè)計(jì)復(fù)雜度以及更靈活的芯片集成。

Q：CoWoS-S在整個(gè)升級選代的過程中有哪些進(jìn)展？

A：在升級選代過程中，CoWoS-S 的尺寸不斷增加，上面可以放的 HBM 數(shù)量也在增加。同時(shí)，CoWoS-S 的轉(zhuǎn)接板可以做到的面積有限，將轉(zhuǎn)接板換成 SL的歸僑形式有利于做出更大的光罩尺寸的產(chǎn)品。

Q：CoWoS-S 工藝流程包括哪些？

A：前端的CoW和后端的oS工藝。

Q：臺(tái)積電的后端封裝技術(shù)布局是怎樣的？

A：臺(tái)積電后端的封裝技術(shù)布局分為 InFO 和 CoWoS 系列，其中InFO 系列包括多種封裝形式。

Q：CoWoS 系列的升級方向是什么？

A：CoWoS-R是更具有性價(jià)比的封裝形式，CoWoS-L是在往更高的密度去升級。因此InFO和CoWoS在應(yīng)用領(lǐng)域也產(chǎn)生了交叉。

Q：臺(tái)積電和intel 先進(jìn)封裝技術(shù)的布局有何不同？

A：先進(jìn)封裝包括EMIB 和 Foveros 兩大類，其中EMIB 通過在基板里買入多芯片的互聯(lián)橋?qū)崿F(xiàn)高密度互聯(lián)，成本低且靈活。EMIB 增加了基板制造難度，是英特爾作為IDM廠商的優(yōu)勢。而 intel 通過在基板里埋入硅橋，使用晶圓級的封裝能力，減小生產(chǎn)成本。

Q：臺(tái)積電和intel 對先進(jìn)封裝技術(shù)路徑的選擇是基于什么角度出發(fā)的？頭部廠商在先進(jìn)封裝技術(shù)布局上有何特點(diǎn)？

A：都作為一個(gè)代工廠或IDM 廠商，有各自的產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢，臺(tái)積電作為代工廠對于硅片的加工線路的制作有優(yōu)勢，而英特爾對基板的設(shè)計(jì)和制造有更大的優(yōu)勢?；旧隙际窃谝苿?dòng)端，提供晶圓級的翻譯或者 flog 的產(chǎn)品，然后再利用硅轉(zhuǎn)接板為代表的這些形式來提高互聯(lián)密度。

Q：英特爾的 Foveros 先進(jìn)封裝產(chǎn)品的特點(diǎn)是什么？三星的先進(jìn)封裝技術(shù)的布局包括哪些產(chǎn)品？

A：利用晶圓級的封裝能力，采用一個(gè)大核加四個(gè)小核的混合的 CPU 設(shè)計(jì)，應(yīng)用在三星的galaxy books 和微軟的 surface 的產(chǎn)品上面。主要包括I-CubeS、I-CubeE、X-Cube （TCB） 和X-Cube （HCB）這幾種，采用多種新型封裝形式，如中介層玻璃轉(zhuǎn)接板、銅柱、銅火荷申荷等。同時(shí)，三星在互聯(lián)技術(shù)上也有提及，如 TCB 液壓電荷的設(shè)備和混合建合的技術(shù)。此外，三星也具有 HBM 產(chǎn)品和晶圓代工和先進(jìn)封裝的業(yè)務(wù)能力，可以為客戶提供一站式的解決方案。

Q：HBM 相關(guān)的或者是說 CoWoS 相關(guān)的供應(yīng)鏈設(shè)備材料供應(yīng)商是什么？關(guān)于供應(yīng)鏈的簡化藝流程是什么？

A：包括A10 處理器和這個(gè) PO 的結(jié)構(gòu)。包括準(zhǔn)備載體、沉積種子層、電鍍、注塑、研磨RDL、直球和剝離成品等環(huán)節(jié)。

Q：龍頭廠商目前的先進(jìn)封裝技術(shù)布局是怎樣的？先進(jìn)封裝整個(gè)供應(yīng)鏈的機(jī)遇如何？

A：國內(nèi)龍頭廠商積極布局先進(jìn)封裝技術(shù)，并在客戶和產(chǎn)品層面都在同步推進(jìn)。建議關(guān)注封裝廠、封測廠。整個(gè)先進(jìn)封裝是材料，是芯片制造這個(gè)領(lǐng)域一個(gè)長期的確定的大趨勢，對于產(chǎn)業(yè)鏈的公司也會(huì)帶來持續(xù)的增長驅(qū)動(dòng)力。

Q：材料環(huán)節(jié)的供應(yīng)商有哪些？

A：建議關(guān)注先進(jìn)封裝里面成本占比最高的 ABF 窄版的國產(chǎn)的領(lǐng)先的供應(yīng)商，